Устройство защиты стабилизаторанапряжения

Устройство защиты стабилизаторанапряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалмсткческ их

Республик

< 807254 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 26,02.79 (21) 2740668/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень Ло 7 (5 I ) M. Кл.

С; 05 1- 1/58

Государственный комнтет

СССР дв делам изобретений в еткрмтнй (53) УДК 621.316. .722. 1 (088.8) Дата опубликования описачия 25.02.81 г II

0 (72) Автор изобретения

А. И. Пигнрев (?1) Заявитель

Харьковское. отделение Всесоюзного теплотехнического института им. Ф, Э. Дзержинского (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТ61 СТАБИЛИЗАТОРА

НАПРЯЖЕНИЯ на пряже н ие.

Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может быть использовано для защиты полупроводниковых стабилизаторов постоянного напря>кения при токовых перегрузках и коротком замыкании на выходе.

Известны устройства защиты, ограничивающие верхний предел тока стабилизатора, который нежелательно превышать (lan

Такая защита рассчитывается íà допустимый рабочий ток источника питания, но не защищает от повреждения нагрузку, так.как полностью не снимает выходное

Известна также система зашиты, которая сильно уменьшает максимальный

-ток нагрузки, а при устранении перегрузки восстанавливается нормальная работа стабилизатора (2).

Недостаток такой системы защиты заключается в том, что при нелинейной на» грузке возникает режим генерации, вызванный свойством этой защиты самовос станавливаться. Кроме этого, система не обеспечивает полное снятие напряжепня и соответственно не защищает нагрузку от и овре>кден ия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство защиты, содержащее регулирующий элемент, усилитель сигнала ра =согласования, элемент выделения тока, триггер, делигель выходного напряжения, 1О входную и выходную клеммы и вспомогательные элементы согласования — транзистор, стабилитроны и резисторы, 3).

Основным недостатком известного. устройства является сложность в изготовле15 нии и настройке, определяемая относитель. но большим количеством вспомогательных элементов и необходимостью соглассвания элемента выделения тока триггера и регулирующего элемента, находящихся под разл ичным и по тенц нала ми. Яель изобретенчя — упрощение устройства,в изготовлении и настройке и по-, вышение его КПЙ.

7254 4

3

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно включенные в силовую шину регулирующий элемент и элемент выделения тока,усилитеаь сигнала рассогласования, выход которого соединен с управляющим входом регулируюшего элемента, а вход— с делителем выходного напряжения, и источник смешения, введен элемент сравнения, первый вход которого соединен с выходом элемента выделения тока, второй вход — с источником напряжения смещения, а выход - со входом усилителя сигнала рассогласования.

При этом с целью сохранения действия защиты после снятия выходного напряжения и исключения влияния зашиты на стабилизатор при нормальной его работе, элемент сравнения выполнен на основе дифференциального усилителя. и содержит самоблокировку, состоящую из диода и резистора в цепи положительной обратной связи, и вентиль, состоящий из диода и резистора в цепи выхода.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство зашиты содержит входной вывод 1, регулирующий элемент 2, усилитель 3 сигнала рассогласования, делитель 4 выходного напряжения, элемент 5 сравнения, элемент 6 выделения тока и выходной вывод 7.

Работа устройства зашиты стабилизатора осуществляется следующим, образом.

Входное напряжение, приложенное ко входному выводу 1, создает ток в последовательной цепи регулирующего эле мента 2 и элемента 6 выделения тока. На выходе элемента 6 выделения тока ток стабилизатора, преобразованный в пропорциональное напряжение (V }, прикладывается ко входу элемента 5 сравнения, ко второму входу которого приложено напряжение смещения (0с,„), пропорциональное установленному току срабатывания защиты. При соотношении на входах элемента сравнения 0 g ц защита находится в исходном "остоянии и не мешает нормальной работе стабилизатора. При этом дифференциальный усилитель элемента 5 сравнения работает в режиме холостого хода, так как выход его закрыт диодно-резистивной вентильной цепочкой.

При соотношении входных напряжений

0г) Ос,„,, происходит срабатывание зашиты. На выходе, дифференциального усилителя элемента 5 сравнения меняется полярность выходного напряжения, которое через первую диодно-резистивную

30 цепь прикладывается к неинвертирующему входу последнего, образуя цепь самоблокнровки н через вторую лиодно-резисторную выходную вентильную цепь прикладывается ко входу усилителя 3 сигнала рассогласования. При этом на входе усилителя 3 сигнала рассогласования. происходит компенсация напряжения сигнала рассогласования (0с р ) поступающего с делителя 4 выходного напряжения стабилизатора, выходным напряжением элемента сравнения (U э ), Расчет элементов зашиты производится с учетом требования соотношения компенсации О ) 20с1 .

6,э с. С. .

Это соотношение является необходимым условием запирания регулирующего элемента 2 при срабатывании защиты.и, соответственно, снятия напряжения на выходном выводе 7. )цепь самоблокировки предназначена для того, чтобы при снятии напряжения на первом входе элемента сравнения, происходяшем в момент срабатывания защиты, действие защиты не прекрашалось, а также для формирования крутого фрон а импульса, предназначенного для запирания регулирующего элемента 2.

Бентильная цепь предназначена для того, чтобы выходное напряжениеэлемента 5 сравнения, находяшегося в исходном состоянии, не создавало, помех нормальной работе стабилизатора.

Использование предлагаемого изобретения позволяет упростить устройство как в изготовлении, так и в настройке, гак как уменьшается количество элементов и отпадает необходимость согласовывать различные элементы схемы, находящиеся под различным потенциалом. Также позволяет повысить КПЙ схемы защиты и стабилизатора в целом„ так как в исходном состоянии элементы схемы защиты работают в холостом режиме, а в режиме срабатывания защиты потребление тока увеличивается незначительно (0,5-1 мА), поскольку выход элемента сравнения нагруз- ки на высокоомную нагрузку усилителя сигнала рассогласования. Кроме того, уменьшается выходной ток усилителя сигнала рассогласования в режиме срабатывания зашиты, что приводит K уменьшению потребления тока элементами защиты и стабилизатора.

Формула изобретения

1. Устройство защиты стабилизатора напряжения, содержашее последовательно включенные в силовую шину регулирующий

5 807254 6 элемент и элемент выделения тока, уси- выполнен на основе дифференциального литель сигнала рассогласования, выход ко- усилителя и содержит самоблокировку, торого соединен с управляющим входом состоящую из диода и резистора в цепи

Регулирующего элемента, а вход — c дели» положительной обратн и связи, и вентиль, телем выходного напряжения, источник g состоящий из диода и резистора в цепи смешения, о т л и ч а ю щ е е с я тем выхода. что, с целью упрощения устройства в из- Источники инф „змации, готовлении и настройке и повышения КПИ, принятые во внимание при экспертизе в него введен элемент сравнения, первый 1. Справочник по полупроводниковой вход которого соединен с выходом элемен- IO электронике. Под ред, Хаатера А. П. та выделения тока, второй вход - с источ- 1975 с. 374, рис. 6.50. ником напряжения смещения, а выход— Авторское свидетельство СССР со входом усилителя сигнала рассогласо- М 343336, кл. 5 05 Р 1/58., 1972. вания, 3. Венгеровский А. В. Транзисторнью

2. Устройство по и. 1 о т л и ч а — tS полупроводниковь;.е стабилизаторы. Л., ю ш е е с я тем, что элемент сравнения, "Энергия", 1974, с. 106-112, рис.П-2.

Составитель В, Панов

Редактор О. Малец Техред A.Áàáèíåö Корректор С. Шекмар

Заказ 289/72 Тираж,951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4